ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
A)Tóm tắt lý thuyết:
1,Lực điện từ tác dụng lên khung dây có dòng điện:
-Khung dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường thì có lực điện từ tác dụng lên nó, lực điện từ làm khung quay quanh trục của nó, trừ một vị trí duy nhất đó là khi mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ (tức là mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng trung hòa).
2,Động cơ điện một chiều:
a,Cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều:
-Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là:
+Nam châm tạo ra từ trường (Bộ phận đứng yên – Stato).
+Khung dây dẫn cho dòng điện chạy qua (Bộ phận quay – Rôto).
-Ngoài ra, để khung dây có thể quay liên tục cần phải có bộ góp điện.
b,Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều:
-Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. Khi đặt khung dây trong từ trường và cho dòng điện chạy qua khung dây, do tác dụng của lực điện từ nên khung dây sẽ quay.
3,Động cơ điện một chiều trong kĩ thuật:
-Cấu tạo gồm hai bộ phận chính: Nam châm điện (Stato) và cuộn dây (rôto).
-Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện.
-Bộ phận quay của động cơ điện kĩ thuật không đơn giản là một khung dây mà gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật ghép lại.
Lưu ý: Ngoài động cơ điện một chiều còn có động cơ điện xoay chiều.
4,Sự biến đổi năng lượng trong động cơ điện:
-Khi động cơ điện hoạt động, điện năng của dòng điện được chuyển hóa thành cơ năng.
*Cách xác định chiều quay của khung dây có dòng điện đặt trong từ trường. Từ đó giải thích tại sao động cơ điện một chiều có thể quay liên tục.
-Xem khung dây dẫn đặt như thế nào. Nếu:
+Mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng trung hòa (mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ) thì lực điện từ không làm cho khung quay mà chỉ làm cho nó giãn ra hoặc nén lại.
+Mặt phẳng khung không nằm trong mặt phẳng trung hòa thì áp dụng quy tắc bàn tay trái để tìm chiều của lực điện từ tác dụng lên mỗi đoạn của khung dây rồi suy ra chiều quay của nó.
-Động cơ điện có bộ phận gọi là cổ góp điện. Bộ phận này có tác dụng làm cho chiều dòng điện trong khung được đổi chiều mỗi khi khung dây qua mặt phẳng trung hòa. Khi đó chiều của lực điện từ tác dụng lên khung cũng được đổi chiều. Kết quả khung quay liên tục.
B)Bài tập minh họa:
Câu 1: Động cơ điện một chiều gồm mấy bộ phận chính?
A.1
B.2
C.3
D.4
Hướng dẫn
Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là:
+Nam châm tạo ra từ trường (Bộ phận đứng yên – Stato).
+Khung dây dẫn cho dòng điện chạy qua (Bộ phận quay – Rôto).
Chọn đáp án B.
Câu 2: Chọn phát biểu đúng khi nói về động cơ điện một chiều?
A.Nam châm để tạo ra dòng điện.
B.Bộ phận đứng yên là rôto.
C.Để khung có thể quay liên tục cần phải có bộ phận góp điện.
D.Khung dây dẫn là bộ phận đứng yên.
Hướng dẫn
A – sai vì: Nam châm để tạo ra từ trường.
B – sai vì: Bộ phận đứng yên là stato.
C – đúng.
D – sai vì: Khung dây dẫn là bộ phận quay – roto.
Chọn đáp án C.
Câu 3: Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên:
A.tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
B.tác dụng của điện trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
C.tác dụng của lực điện lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
D.tác dụng của lực hấp dẫn lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
Hướng dẫn
Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
Chọn đáp án A.
Câu 4: Động cơ điện một chiều quay được là nhờ tác dụng của lực nào?
A.Lực hấp dẫn.
B.Lực đàn hồi.
C.Lực điện từ.
D.Lực từ.
Hướng dẫn
Ta có: Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
Nên động cơ điện một chiều quay được là nhờ tác dụng của lực điện từ.
Chọn đáp án C.
Câu 5: Roto của một động cơ điện một chiều trong kĩ thuật được cầu tạo như thế nào?
A.Là một nam châm vĩnh cửu có trục quay.
B.Là một nam châm điện có trục quay.
C.Là nhiều cuộn dây có thể quay quanh một trục.
D.Là nhiều cuộn dây quấn quanh một lõi thép gắn với vỏ máy.
Hướng dẫn
Bộ phận quay (Roto) của động cơ điện kĩ thuật gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật ghép lại.
Chọn đáp án C.
Câu 6: Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là?
A.Nam châm điện đứng yên (Stato).
B.Nhiều cuộn dây đặt lệch nhau đứng yên (Stato).
C.Nam châm điện chuyển động (Roto).
D.Nhiều cuộn dây đặt lệch nhau chuyển động (Roto).
Hướng dẫn
Ta có: Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện (Stato).
Chọn đáp án A.
Câu 7: Động cơ điện là dụng cụ biến đổi:
A.Nhiệt năng thành điện năng.
B.Điện năng thành cơ năng.
C.Cơ năng thành điện năng.
D.Điện năng thành nhiệt năng.
Hướng dẫn
Khi động cơ điện một chiều hoạt động, điện năng được chuyển hóa thành cơ năng.
Chọn đáp án B.
Câu 8: Ưu điểm nào dưới đây không phải là ưu điểm của động cơ điện?
A.Không thải ra ngoài các chất, khí hay hơi làm ô nhiễm môi trường xung quanh.
B.Có thể có công suất từ vài oát đến hàng trăm, hàng ngàn, hàng chục ngàn kilooat.
C.Hiệu suất rất cao, có thể đạt tới 98%.
D.Có thể biến đổi trực tiếp năng lượng của nhiên liệu thành cơ năng.
Hướng dẫn
A, B, C – đúng.
D – sai vì động cơ điện một chiều biến đổi điện năng sang cơ năng.
Chọn đáp án D.
Câu 9: DỤng cụ nào sau đây khi hoạt động nó chuyển hóa điện năng thành cơ năng?
A.Bàn ủi điện và máy giặt.
B.Máy khoan điện và mỏ hàn điện.
C.Quạt máy và nồi cơm điện.
D.Quạt máy và máy giặt.
Hướng dẫn
Ta có sự chuyển hóa năng lượng của các dụng cụ:
-Điện năng thành nhiệt năng: Bàn ủi, mỏ hàn điện, nồi cơm điện.
-Điện năng thành cơ năng: Máy khoan điện, quạt máy, máy giặt.
Chọn đáp án D.
Câu 10: Muốn cho động cơ điện quay được, cho ta cơ năng thì phải cung cấp năng lượng dưới dạng nào?
A.Động năng.
B.Thế năng.
C.Điện năng.
D.Nhiệt năng.
Hướng dẫn
Muốn cho động cơ điện quay được, cho ta cơ năng thì phải cung cấp năng lượng dưới dạng điện năng.
Chọn đáp án C.
